静脉自身给药实验(Self-administration,SA)方法

药物的精神依赖性可产生对该药的渴求，对觅药行为和用药行为具有强化效应。1937年Skinner报道某些药物能使动物产生类似或强于自然奖赏的效应，而这些药物几乎都能使人形成依赖，在动物则形成自身给药。1962年，Weeks发表了第一篇大鼠静脉吗啡SA实验论文，发现吗啡作为正性强化剂能维持动物的操作行为。在随后的研究中发现，动物的心理依赖不是SA实验的必备条件。基于这些早期研究，SA实验被用于药物获取的模型，进而应用于人类药物的滥用。

2.1实验原理

SA实验基于操作式条件反射，实验动物主动踩压踏板或碰触鼻触器后，获得一定药物，这些药物对动物产生渴望或是厌恶，而这一作用强化了实验动物的行为，实验动物通过训练

可以进行主动觅药。在建立操作式条件反射时，大多数与条件刺激相结合，如声音刺激或光刺激，动物在进行鼻触或压杠时获得药物，同时伴随声音出现或信号灯关闭，这些条件刺激可以使动物获得条件性强化能力。

2.2实验设备

SA实验设备由行为操作箱、信号转换器和计算机软件系统三部分组成，每只动物分配一个操作箱，箱中装有压杆或鼻触器、信号灯、注射泵、声音发生器等。动物压杆或鼻触后，信号转换器将信号传入计算机，计算机通过软件设定的程序将信号指令传出至注射泵，并将药物注入到动物体内，同时灯光或声音作为一种信号，使动物建立条件反射。

2.3实验方法

SA实验动物多为啮齿类或灵长类动物，如大鼠、小鼠，恒河猴等。实验一般分两个阶段:手术和训练。实验前，以食物或水为强化因子，对动物进行压杆或鼻触训练。

2.3.1手术SA实验的给药方式有多种，如静脉注射、颅内注射、皮下注射和吸入式途径，药物通过血液流动，供应到大脑。由于静脉注射是吸毒者滥用毒品的主要途径，因而在研究中应用最广泛。大鼠实验一般选用颈外静脉作为给药途径。实验时，在左锁骨上缘部位开一个纵向切口，钝性分离皮下组织，游离出左侧颈外静脉，将插管一端插入静脉，自背部经颈部皮下打一个皮下隧道到颈部切口，将插管另一端从背部穿出并固定，以便与给药装置相连。手术时注意灭菌，防比感染，长期实验需要每天通过插管注射少量肝素和抗生素来保证插管的畅通。

2.3.2训练一般来说，动物在手术后恢复4天就可以进行SA训练，实验时每只动物在单独的操作箱中进行。根据研究目的的不同，往往采用不同的实验程序进行，常用的有固定比率

(Fixed Ratio schedule, FR)和渐进比率(Progressive Ratio schedule, PR)程序。

固定比率是SA实验最基础的研究程序，它是指鼻触或压杆次数与给药次数的比率保持不变，反应的是药物摄取速度。动物学会固定比率SA行为，一般需要几周时间来稳定。实验的药物剂量由浓度和注射体积决定，实验进行时间取决于药物的特性、动物的状态等因素。研究发现，动物的药物摄取速度往往会发生改变，单次注射剂量下降，药物摄取速率则增加，这是因为药物浓度变低，动物必须增加单位时间内压杆次数，才能获得与前次剂量相同的药物，以满足对药物的需求。药物摄取速率的增加，反应了强化效应的下降，反之则增加。单一的药物摄取速度定性地说明了药物是否能作为强化因子，却不能反映动物对药物的渴求程度，所以使用固定比率模式不能合理的评估药物的强化作用。

渐进比率是一种定量评估强化效应的有效方法，它是指实验动物必须增加鼻触或压杆次数来获得下一次的药物注射，压杆或鼻触比率是逐步增加的。在1961年，Hodos首次在啮齿类动物中测量蔗糖牛奶的强化效应，随后在恒河猴、拂拂、狗中均有研究。不同的实验室应用了大量不同的渐进比率方案，比如步阶(step)为2的算术比率(如2, 4, 6, 8......}，比率翻倍(如100,200,400,800，或是先步阶后翻倍。PR的变化，与药物种类、训练时间，方案设置等有关系。

在渐进比率实验中，反应比率增大到一定值时，动物不再进行鼻触或压杆行为，如果在一个测试周期内，动物在规定的一段时间(如1小时)内不注射药物，就将此时所对应的比率称为断点((Breaking Point, BP)，断点反映了实验动物为获取药物注射所愿付出的最大努力。判断断点出现的时间标准因药物不同而异，比如可卡因实验采用1小时，安非他明及阿扑吗啡实验则采用更长的时间标准。对可卡因SA训练来说，随着反应比率的增大，动物注射行为会陡然停止，所以断点能很好的反应药物的强化效应，断点越大，说明药物的精神依赖性越强。